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Panneaux solaires enroulables
Xunlight , une startup de Toledo, Ohio, a développé un moyen de fabriquer de grands panneaux solaires flexibles. Elle a développé une technique de fabrication roll-to-roll qui forme des cellules solaires en silicium amorphe à couche mince sur de fines feuilles d'acier inoxydable. Chaque module solaire mesure environ un mètre de large et cinq mètres et demi de long.
Feuilles solaires : Xunming Deng, cofondateur de Xunlight, détient les modules solaires flexibles de son entreprise.
Contrairement aux panneaux solaires conventionnels en silicium, qui sont encombrants et rigides, ces feuilles légères et flexibles pourraient facilement être intégrées dans les toits et les façades des bâtiments ou sur les véhicules. De tels systèmes pourraient être plus attrayants que les panneaux solaires conventionnels et être intégrés plus facilement dans des conceptions de toit irrégulières. Ils pourraient également être enroulés et transportés dans un sac à dos, explique le cofondateur et président de l'entreprise, Xunming Deng. Vous pouvez l'emporter avec vous et recharger la batterie de votre ordinateur portable, dit-il.
Les cellules solaires à couche mince de silicium amorphe peuvent être moins chères que les cellules cristallines conventionnelles car elles utilisent une fraction du matériau : les cellules ont 1 micromètre d'épaisseur, par opposition aux couches de silicium de 150 à 200 micromètres d'épaisseur dans les cellules solaires cristallines. Mais ils sont aussi notoirement inefficaces. Pour augmenter leur efficacité, Xunlight a fabriqué des cellules à triple jonction, qui utilisent trois matériaux différents - silicium amorphe, silicium amorphe germanium et silicium nanocristallin - chacun étant réglé pour capturer l'énergie dans différentes parties du spectre solaire. (Les cellules solaires conventionnelles utilisent un seul matériau primaire, qui ne capture efficacement qu'une partie du spectre.)
Pourtant, les modules photovoltaïques flexibles de Xunlight ne sont efficaces qu'à environ 8 %, tandis que certains modules en silicium cristallin sur le marché sont efficaces à plus de 20 %. En conséquence, les grands modules de Xunlight ne produisent que 330 watts, alors qu'un réseau de panneaux solaires en silicium cristallin couvrant la même surface produirait environ 740 watts.
Unis Solaire Ovonique , basée à Auburn Hills, MI, vend déjà des modules photovoltaïques flexibles. L'entreprise utilise également des cellules de silicium amorphe à triple jonction et ses modules peuvent être fixés aux matériaux de toiture. Mais l'avantage potentiel de Xunlight est sa technique roll-to-roll à haut volume. Si leur processus roll-to-roll leur permet d'aller à moindre coût et sur une plus grande surface, c'est l'avantage central, explique Johanna Schmidtke, analyste chez Lux Research, à Boston. Mais ils doivent le prouver avec la fabrication.
D'autres sociétés, notamment Héliovolt et Nanosolaire , sont dans une course pour fabriquer des panneaux à couche mince utilisant des cellules cuivre-indium-gallium-séléniure (CIGS). Ceux-ci ont montré des efficacités comparables à celles du silicium cristallin et peuvent être fabriqués sur des substrats flexibles. En comparaison avec le silicium amorphe, le CIGS est un matériau relativement difficile à travailler, et personne n'a été capable de créer des produits à bas prix de manière cohérente en grande quantité, explique Ryan Boas, analyste chez Photon Consulting, à Boston.
Le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV), en particulier les applications sur les toits, serait le plus grand marché pour la technologie photovoltaïque flexible, a déclaré Boas. En effet, les produits flexibles sont intrinsèquement très légers, en plus d'être rapides et faciles à installer. Imaginez porter un rouleau de produit flexible sur le toit et le dérouler, dit-il. Les ouvriers sont déjà habitués à dérouler les matériaux de couverture.
Mais il existe des risques et des coûts cachés associés au BIPV, dit Schmidtke. Le BIPV est souvent présenté comme un faible coût, dit-elle, mais en réalité, vous courez un plus grand risque en termes de système étanche [pour les matériaux de toiture] ou de risque d'incendie, et cela augmente le coût total d'installation. Cependant, le BIPV a l'avantage d'être plus esthétique, ce qui est important pour les consommateurs, dit-elle.
Jusqu'à présent, Xunlight a levé 40 millions de dollars auprès d'investisseurs. En décembre, l'État de l'Ohio a accordé à l'entreprise un prêt de 7 millions de dollars pour accélérer la construction d'une ligne de production de 25 mégawatts pour ses modules solaires flexibles. La société s'attend à ce que des produits commerciaux soient disponibles en 2010.